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氧化锌烟尘中锗的浸出行为

中国有色金属学报 2024年第3期34卷 934-946页

作者：陆占清邓志敢魏昶戴兴征李兴彬李旻廷樊刚昆明理工大学冶金与能源工程学院昆明650093 昆明理工大学省部共建复杂有色金属资源清洁利用国家重点实验室昆明650093 云南驰宏锌锗股份有限公司曲靖655011

针对锌浸渣烟化挥发产生的氧化锌烟尘中锗浸出率低、氧化锌烟尘浸出渣中锗含量高的问题,开展了锌浸渣烟化挥发过程不同收尘器收集的氧化锌烟尘中锗的浸出行为研究,分析了锗、铁、硅浸出的相关性,考察了锗的浸出行为、渣中锗的赋存状态,... 详细信息

针对锌浸渣烟化挥发产生的氧化锌烟尘中锗浸出率低、氧化锌烟尘浸出渣中锗含量高的问题,开展了锌浸渣烟化挥发过程不同收尘器收集的氧化锌烟尘中锗的浸出行为研究,分析了锗、铁、硅浸出的相关性,考察了锗的浸出行为、渣中锗的赋存状态,揭示了渣中锗难以被进一步浸出的原因。并在此基础上,对氧化锌烟尘浸出渣进行硫酸浸出分解铁酸盐−盐酸浸出解离硫酸铅−氢氟酸浸出解离硅酸盐的梯级强化浸出。结果表明:混合氧化锌烟尘中锗主要赋存于硅酸盐及固溶体中,尤其是锅炉尘中铁酸盐和硅酸盐较高,制约了锗浸出率的提高;影响锗浸出率的关键因素是氧化锌烟尘中铁、硅含量,渣中不溶锗主要赋存于难溶硅酸盐矿物及固溶体中,提高锗浸出率的关键是硅酸盐的解离;在硫酸体系下,采取高温高酸浸出解离难溶铁酸锌及含硅矿物,控制过程硅的浸出与沉淀,可进一步提高锗的浸出率。

关键词：氧化锌烟尘浸出锗硅酸盐铁

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铜基载氧体的焦炉煤气化学链燃烧特性

洁净煤技术 2024年第2期30卷 244-256页

作者：范心瑜卢春强左慧琮李志强江磊李孔斋昆明理工大学冶金与能源工程学院云南昆明650093 冶金节能减排教育部工程研究中心云南昆明650093

焦炉煤气(COG)是炼焦过程产生的主要副产品,含有复杂的气体成分(CO、H_(2)、CH_(4)、CO_(2)),化学链燃烧是一种可实现COG高效转化与高纯CO_(2)捕集的技术。通过溶胶凝胶法制备了一系列x(%)CuO/Ce-Zr-O(x=30、50、70、90)载氧体用于COG... 详细信息

焦炉煤气(COG)是炼焦过程产生的主要副产品,含有复杂的气体成分(CO、H_(2)、CH_(4)、CO_(2)),化学链燃烧是一种可实现COG高效转化与高纯CO_(2)捕集的技术。通过溶胶凝胶法制备了一系列x(%)CuO/Ce-Zr-O(x=30、50、70、90)载氧体用于COG化学链燃烧反应特性研究。XRD表明,x(%)CuO/Ce-Zr-O载氧体物相由CuO和Ce_(0.67)Zr_(0.33)O_(2)固溶体组成。由于Zr^(4+)进入CeO_(2)晶格中,在617 cm^(-1)处出现明显的氧空位Raman特征峰。H_(2)-TPR、CO-TPR、CH_(4)-TPR和COG-TPR结果表明加入Ce-Zr-O固溶体促使铜物种低温释氧能力增强。800℃下,CuO样品CO_(2)捕集率为34%,添加10%Ce_(0.67)Zr_(0.33)O_(2)后CO_(2)捕集率增至100%。经50次氧化还原循环后,CuO样品性能大幅降低,而90CuO/Ce-Zr-O样品的反应性能和物相结构未发生明显变化,表明CuO和Ce_(0.67)Zr_(0.33)O_(2)之间的相互作用增强了铜物种的释氧能力和循环稳定性。此研究有助于拓宽COG利用途径。

关键词：焦炉煤气化学链燃烧循环反应性能 CO_(2)捕集

碳烟颗粒掺杂铅基复合阳极的制备及电化学性能研究

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稀有金属材料与工程 2024年第2期53卷 483-489页

作者：张晨沛杨长江赵吕兴李灿李启坤常军昆明理工大学冶金与能源工程学院云南昆明650093 铜仁学院材料与化学工程学院贵州铜仁554300

采用一种快速、低成本的方法制得纳米碳材料-碳烟颗粒(C_(H)),并通过粉末冶金和机械合金化技术制备出铅/碳烟颗粒(Pb/C_(H))复合阳极材料,利用纳米碳材料高比表面积和高催化活性等优点,提高铅基阳极的析氧电催化性。使用场发射扫描电子... 详细信息

采用一种快速、低成本的方法制得纳米碳材料-碳烟颗粒(C_(H)),并通过粉末冶金和机械合金化技术制备出铅/碳烟颗粒(Pb/C_(H))复合阳极材料,利用纳米碳材料高比表面积和高催化活性等优点,提高铅基阳极的析氧电催化性。使用场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、傅里叶红外光谱(FTIR)、循环伏安曲线(CV)和线性扫描伏安曲线(LSV)等测试进行表征。C_(H)呈疏松的球链状,具有丰富的羰基和羟基功能团,是良好的电子和质子传递载体。随着C_(H)含量增加,Pb/C_(H)复合阳极的析氧超电位降低。Pb/1.5%C_(H)(质量分数)复合阳极与纯Pb和传统Pb/0.75%Ag阳极相比,其表观交换电流密度分别提高3和2个数量级。在模拟锌电积条件下,其析氧电位低于铅银合金阳极20m V,较纯铅阳极降低133 mV,具有优异的析氧电催化活性。

关键词：碳烟颗粒复合阳极析氧反应锌电积

耦合法制备高效稳定的Pd-Fe/AC双金属催化剂

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化学工程 2024年第1期52卷 30-35页

作者：李明原廖亚龙葛伟童刘庆丰吴越昆明理工大学冶金与能源工程学院云南昆明650093

Pd-Fe/AC双金属催化剂在冶金、化工及环境等领域应用广泛,但受制备方法的限制,传统的液相还原法制备的Pd-Fe双金属催化剂活性物易团聚且晶粒粒度难以控制。以活性炭为载体,用超声浸渍-超声液相还原法制备出Pd-Fe/AC双金属催化剂,并通过F... 详细信息

Pd-Fe/AC双金属催化剂在冶金、化工及环境等领域应用广泛,但受制备方法的限制,传统的液相还原法制备的Pd-Fe双金属催化剂活性物易团聚且晶粒粒度难以控制。以活性炭为载体,用超声浸渍-超声液相还原法制备出Pd-Fe/AC双金属催化剂,并通过FTIR(红外光谱)、XRD(X射线衍射)、HRTEM(高分辨透射电镜)、XPS(X射线光电子能谱)对催化剂进行表征,伏安特性曲线和计时电流曲线评价了催化剂的性能。结果表明活性炭载体的最佳改性工艺为:质量分数15%的HNO_(3)、反应温度50℃、反应时间1 h;催化剂的活性成分粒径6.27 nm,晶格间距0.222 nm;经电化学测试,耦合法制备出的催化剂比液相还原法的催化活性高了14%,并保持了更高的电化学稳定性。结论表明:相较于液相还原法,耦合法能够制备出更加高效稳定的Pd-Fe/AC双金属催化剂。

关键词：载体改性偶合法制备电化学催化性能

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铜渣基铁系草酸盐水泥热稳定性研究

重庆大学学报 2024年

作者：田鑫聪杜新何欢周新涛罗中秋四川省冶金地质勘查院昆明理工大学化学工程学院

基于铜渣基铁系草酸盐水泥具有快凝、早强等特性，在高温窑炉修补和核废物固化等领域具有潜在的应用前景。在前期铜渣基铁系草酸盐水泥基础性能研究的基础上，系统考察了其在150～1 000 ℃热处理条件下性能、物相及结构的演变。结果表... 详细信息

基于铜渣基铁系草酸盐水泥具有快凝、早强等特性，在高温窑炉修补和核废物固化等领域具有潜在的应用前景。在前期铜渣基铁系草酸盐水泥基础性能研究的基础上，系统考察了其在150～1 000 ℃热处理条件下性能、物相及结构的演变。结果表明，自然养护28 d时，铜渣基铁系草酸盐水泥抗压强度达55.1 MPa，其物相主要由反应新生成的FeC2O4·2H2O和未完全反应的铁橄榄石相Fe2SiO4组成。经不同温度热处理后，力学性能及结构发生规律性变化。当热处理温度高于250 ℃时，生成的胶凝相物质FeC2O4·2H2O开始热分解，材料结构发生破坏，力学性能下降，至1 000 ℃时，抗压强度趋于稳定，约为15 MPa。由此可见，铜渣基铁系草酸盐水泥在高温下仍可保持较高的力学性能，具有较好的热稳定性。

关键词：铜渣铁系草酸盐水泥热稳定性抗压强度

基于Flow-3D尾矿库漫顶溃坝过程数值模拟

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有色金属工程 2024年第1期14卷 119-129页

作者：黄泰宇王光进王孟来蓝蓉刘明生昆明理工大学国土资源工程学院昆明650093 云南磷化集团有限公司昆明650600 昆明有色冶金设计研究院股份有限公司昆明650200

尾矿库是一个具有高势能的危险源,一旦发生溃坝,将对下游居民的生命财产造成严重威胁。为了提高尾矿库溃坝灾害预测与应急保障能力,以某尾矿库为工程背景,开展尾矿库溃坝的室内模型实验,并结合Flow-3D数值仿真技术对尾矿库漫顶溃坝后尾... 详细信息

尾矿库是一个具有高势能的危险源,一旦发生溃坝,将对下游居民的生命财产造成严重威胁。为了提高尾矿库溃坝灾害预测与应急保障能力,以某尾矿库为工程背景,开展尾矿库溃坝的室内模型实验,并结合Flow-3D数值仿真技术对尾矿库漫顶溃坝后尾砂流的演进过程进行深入研究。将室内模型实验和数值模拟结果相互对比,溃坝过程基本吻合,验证了较小缩比尺模型实验的准确性以及数值模拟的可靠性。数值模拟研究结果表明:溃水的淹没高度和断面流量随溃坝时间的变化整体表现为前期快速增长及后期的较缓下降,且随着演进距离的增加,淹没高度和断面流量峰值都明显降低;下游地形影响溃坝尾砂流的流速和演进方向,溃坝尾砂流在下游弯道处出现“爬高”现象,弯道两岸淹没高度不同,弯道凹岸淹没高度高于另一侧;沟谷与河道的连接处,溃水向河道上下游两边扩散,在河道入口处形成“冲积扇”堵塞河道。

关键词：尾矿库模型试验漫顶溃坝数值模拟

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氧化锌烟尘浸出液中和沉淀—浸出分离富集锗

中南大学学报（自然科学版） 2024年第7期55卷 2478-2489页

作者：甄勇王梓澎邓志敢陆占清魏昶戴兴征李兴彬昆明理工大学冶金与能源工程学院云南昆明650093 云南云铜锌业股份有限公司云南昆明650032 云南驰宏锌锗股份有限公司云南曲靖655011

湿法炼锌过程采用单宁沉锗回收锗的工艺,存在单宁消耗量大、单宁价格上涨导致锗回收成本高和单宁带入有机物对湿法炼锌系统产生不利影响等问题,本文以含锗氧化锌烟尘浸出液为原料,利用工业氧化锌烟尘为中和剂,开展中和沉淀—浸出分离富... 详细信息

湿法炼锌过程采用单宁沉锗回收锗的工艺,存在单宁消耗量大、单宁价格上涨导致锗回收成本高和单宁带入有机物对湿法炼锌系统产生不利影响等问题,本文以含锗氧化锌烟尘浸出液为原料,利用工业氧化锌烟尘为中和剂,开展中和沉淀—浸出分离富集锗的工艺研究。研究结果表明:通过两段逆流中和沉淀制备中和锗渣,在一段中和温度为45℃、时间为2.0 h、pH为4.0~4.5,二段中和温度为45℃、时间为1.5 h、通氧速率为60 L/h、pH为5.0~5.2的条件下,所得中和锗渣中锗的质量分数为1.34%,沉锗后液中锗的质量浓度为1.98 mg/L,锗沉淀率达99%以上;在浸出温度为150℃、时间为4.0 h、氧分压为0.7 MPa、终点硫酸质量浓度为30 g/L的条件下,中和锗渣中的锗、铁、砷和硅的浸出率分别为86.54%、23.74%、54.41%和10.53%,氧压浸出液中锗的质量浓度为1.80 g/L;与含锗氧化锌烟尘浸出液相比,氧压浸出液中锗的质量浓度为原液中的9.06倍,锗铁的质量浓度比由0.05提升至1.18、锗砷的质量浓度比由0.34提升至3.11、锗硅的质量浓度比由1.26提升至7.65;在浸出温度为90℃、时间为2.0 h、终点硫酸质量浓度为100 g/L的条件下,氧压浸出渣中的锗浸出率提升至95.31%。

关键词：中和沉淀氧压浸出富集锗分离除杂

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深埋安山岩动态力学特性及破碎特征

采矿与岩层控制工程学报 2024年第4期6卷 167-178页

作者：赵泽虎李祥龙乔登攀胡启文王建国昆明理工大学国土资源工程学院云南昆明650093 云南省教育厅爆破新技术工程研究中心云南昆明650093

随着开采深度的增加,岩石力学参数随之发生改变,支护方式也应随之适时调整。为准确掌握基建矿山的岩石动态力学性能,以Jama铜矿的主要围岩安山岩为研究对象,开展了不同加载速度下的常规单轴霍普金森压杆(SHPB)试验,得到了安山岩的动态... 详细信息

随着开采深度的增加,岩石力学参数随之发生改变,支护方式也应随之适时调整。为准确掌握基建矿山的岩石动态力学性能,以Jama铜矿的主要围岩安山岩为研究对象,开展了不同加载速度下的常规单轴霍普金森压杆(SHPB)试验,得到了安山岩的动态力学参数及破坏特征,并基于断裂力学理论,构建了考虑应变率的平均块度预测模型,并对冲击破碎后的碎块进行扫描电镜分析。试验结果表明:安山岩的动态压缩应力-应变曲线可分为4个阶段,压密阶段较静态曲线表现不明显。随应变率的提高,动态峰值强度及动态强度因子均呈线性增大趋势,单位体积吸能密度和质量破碎能耗均呈二次多项式规律的增长趋势;随新增比表面积的增大,吸能密度呈线性增大;预测模型理论值与试验值高度吻合;不同冲击速度下试件多以沿晶破坏为主,断口形貌较为复杂,相同放大倍数下随冲击载荷的增加,细观分形维数D_(e)呈线性正相关,可为后期自然崩落法底部结构爆破参数优化及工程应用提供一定的参考。

关键词：安山岩动态力学特性分形维数断口形貌块度预测模型

金在铜(Ⅱ)-乙二胺-硫代硫酸盐浸金体系的电化学氧化机理

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有色金属工程 2024年第1期14卷 51-60页

作者：唐家华李佳蕊字富庭张炎昆明理工大学理学院昆明650500

硫代硫酸盐因无毒、高效等优点被认为是浸金工艺中最具应用前景的提金技术。采用电化学测试方法(开路电位、循环伏安、Tafel曲线及电化学阻抗)探究了金电极在Cu^(2+)-en-S_(2)O_(3)^(2-)浸金体系中电化学行为,并利用拉曼光谱和XPS对金... 详细信息

硫代硫酸盐因无毒、高效等优点被认为是浸金工艺中最具应用前景的提金技术。采用电化学测试方法(开路电位、循环伏安、Tafel曲线及电化学阻抗)探究了金电极在Cu^(2+)-en-S_(2)O_(3)^(2-)浸金体系中电化学行为,并利用拉曼光谱和XPS对金电极的表面氧化产物进行表征,阐明金在Cu^(2+)-en-S_(2)O_(3)^(2-)体系中的氧化机理。结果表明:S_(2)O_(3)^(2-)能够促进金表面氧化,并且在本文电化学条件下,当金电极在5 mmol/L Cu^(2+)-10 mmol/L en-100 mmol/L S_(2)O_(3)^(2-)体系时,反应速率由电荷转移这一步骤控制。体系中硫代硫酸盐浓度通过影响其表面性质和表面反应速率来控制金的溶解情况。并阐明了金电极在Cu^(2+)-en-S_(2)O_(3)^(2-)浸金体系中电化学氧化机理,为金浸出试剂成分的调控提供了理论依据。

关键词：金浸出硫代硫酸盐电化学氧化机理